Gli esseri umani hanno acceso il fuoco utilizzando l'attrito per migliaia di anni, e prove del suo utilizzo si trovano nei documenti archeologici di diverse culture in tutto il mondo.
Il fuoco per attrito è una testimonianza dell'ingegno umano e contribuisce allo sviluppo della prima tecnologia e alla successiva comprensione della fisica, della chimica e del trasferimento di calore.
Accendere il fuoco, una delle scoperte chiave della storia umana, ha svolto un ruolo fondamentale nell'evoluzione umana, fornendo calore, luce, protezione dai predatori, un mezzo per cucinare e la capacità di migrare verso climi più ostili.
Sono un professore di ingegneria, appassionato uomo della vita all'aria aperta e Minisino Firecrafter che studia e pratica il fuoco per attrito da molti anni. È un ottimo modo per esplorare concetti scientifici chiave e allo stesso tempo impegnarsi in una pratica che gli esseri umani eseguono da millenni.
Il fuoco per attrito si basa sulla conversione dell'energia meccanica in energia termica attraverso l'attrito. L'attrito è la forza di resistenza tra due superfici quando scivolano, o tentano di scivolare, l'una sull'altra.
Esistono molti modi per creare un fuoco per attrito, ma il più comune e più facile da imparare utilizza un set di punte ad arco.
Un set per trapano ad arco è costituito da un fuso sottile, una tavola, un arco leggermente ricurvo, a cui è attaccata una corda, e un "tuono" o blocco portante, che è una pietra o un blocco di legno duro con un aspetto naturale o scolpito. divot utilizzato per premere sulla parte superiore del perno.
Per prima cosa, il fuochista avvolge strettamente la corda dell'arco attorno al fuso e la usa per far girare rapidamente il fuso contro il pannello del focolare, premendo contemporaneamente verso il basso con il temporale.
Similmente a come le vostre mani si scaldano quando le strofinate vigorosamente insieme, l'attrito provoca un rapido aumento della temperatura nel punto in cui il fuso incontra il piano cottura. Questo allontana l'umidità residua. Inoltre il legno si riscalda soprattutto in assenza di ossigeno, provocando la carbonizzazione, un processo chimico derivante da una combustione incompleta. Ciò che rimane è principalmente carbonio.
Mentre il fuso continua a girare, macina via il legno carbonizzato per formare un piccolo mucchietto di polvere di carbone. Man mano che il mucchio di polvere cresce, alla fine si unirà e si accenderà per formare una brace.
Il punto di accensione della brace dipende da diversi fattori, tra cui il tipo di legno, la temperatura e l'umidità. Gli esperimenti spesso producono temperature di accensione nell'intervallo di 650-800 gradi Fahrenheit (340-430 gradi Celsius), con le stime più affidabili nell'ordine di 700 gradi F (370 gradi C). Arrivare a questa temperatura è fondamentale per creare una brace e accendere il fuoco.
Dopo che la brace si è formata, il focolare la trasferisce su un fascio di esca fatto di foglie secche o erba, corteccia di alberi morti o altri materiali organici fibrosi. Il focolare soffia nel fascio di esca per aumentare ulteriormente la temperatura aumentando il flusso di ossigeno.
Alla fine, l'esca prende fuoco, dopodiché il fuochista può accenderla in un fuoco più grande. Gli incendi giovani sono generalmente fragili:se il fuochista non fornisce loro abbastanza carburante, flusso d'aria e protezione dal vento e dalla pioggia, possono spegnersi.
Comprendere la fisica del fuoco per attrito e le diverse variabili coinvolte può fare una grande differenza e aiutare l'incendio ad accendersi più rapidamente con meno sforzo.
Per prima cosa, mantienilo piccolo. I vigili del fuoco dovrebbero realizzare set di punte per arco ricavati da rami di alberi morti e secchi di circa 2,5 centimetri di diametro. I fusi ottimali hanno diametri compresi tra 1 e 1,25 cm (tre ottavi di pollice e mezzo pollice).
La velocità con cui la forza di attrito genera calore è direttamente proporzionale alla velocità con cui il focolare si piega, in media, ed è indipendente dal diametro del mandrino. Quindi, più velocemente muovi l'arco, più calore creerai, indipendentemente dalle dimensioni del fuso.
Ma poiché hanno una sezione trasversale più piccola, i fusi sottili aumentano la densità del calore nell’interfaccia del fuso-focolare, che è dove la brace si forma e si accende. Concentrando il calore in un'area più piccola in corrispondenza di questa interfaccia, i fusi sottili riducono il tempo e lo sforzo necessari per formare e accendere una brace.
I legni secchi, non pigmentati e di media densità (olmo, pioppo e pioppo sono alcuni esempi) funzioneranno bene per il fuso e il focolare. Ho testato molti tipi di legno e ho scoperto che, con poche eccezioni, la durezza del legno nella maggior parte dei casi non ha importanza.
Ho anche scoperto che i gambi maturi dei fiori selvatici, raccolti freschi e lasciati essiccare, funzionano bene come fusi. Fiori di campo alti e legnosi come la verga d'oro, l'erba di ferro, il cardo, il verbasco e simili possono produrre braci in pochi secondi. Se il tempo lo consente, puoi anche realizzare un cordone per arco con fibre naturali estratte da piante di lino, esca dei cani o ortica che si trovano comunemente nei boschi.
Le variabili chiave che il fuochista può controllare durante il processo di inchino sono la velocità con cui muovono l'arco e quanta pressione applicano al fuso tramite il temporale. Inizia posizionando la punta del fuso in una cavità dentellata scavata nel pannello del focolare. Quindi muovi lentamente l'arco finché non raggiungi l'equilibrio.
Inizialmente premere verso il basso con la nube abbastanza forte da far iniziare la pirolisi. La pirolisi avviene quando il calore provoca la decomposizione del materiale organico senza ossigeno. Saprai quando inizia la pirolisi perché vedrai il fumo salire dall'interfaccia della scheda mandrino-focolare.
Quindi, inizia ad aumentare la velocità dell'arco fino a quando non ti inchinerai il più rapidamente possibile per circa un minuto. Non trattenere il respiro e usa i colpi con l'arco finché puoi senza compromettere la velocità dell'arco. Il tempo necessario per formare una brace diminuisce quanto più velocemente ti inchini, anche se la lunghezza del tuo colpo non ha importanza.
Man mano che la velocità aumenta, inizia ad aumentare la pressione che stai esercitando sul perno, fermandoti quando l'aumento dell'attrito inizia a influenzare la tua capacità di sostenere una rapida velocità dell'arco. Con buoni materiali probabilmente otterrai una bella brace in meno di un minuto.
Sebbene la tecnologia moderna abbia ampiamente sostituito i metodi primitivi, il fuoco per attrito continua a essere fonte di fascino e una testimonianza dell’ingegno umano. Comprendere questo processo non solo arricchisce il legame dell'umanità con l'antico passato, ma sottolinea anche il modo in cui la fisica entra in gioco nella vita quotidiana.
Fornito da The Conversation
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
